飲水安全工程中輸水配水管道設計

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【摘要】從施工期準備、開挖管溝、安裝塑料管、安裝鋼管、管道水壓試驗、管道回填6方面對農村飲水安全工程中的輸配水管道進行設計與施工。

【關鍵詞】農村；飲水安全；輸配水管道；設計

1引言

至今為止，我國農村飲水安全工程的建設已持續了約10年，特別是針對部分農村地區長時間使用高氟水、苦咸水以及含鉀量超標飲用水的問題，國家更是投入了大量的財力、物力來解決，力爭3年后的2020年讓所有農村地區的人民都能喝上安全的飲用水。作為農村水利基礎設施建設，飲水安全工程在滿足農村地區用水量的同時，更要保證讓廣大農民群眾喝上放心水。

2輸配水管道的設計原則

（1）管道的埋設與布置應考慮農村地區的整體規劃，充分考慮近期、遠期施工能否銜接良好，還要做好分步實施的準備。（2）管道應盡可能地避免和鐵路、公路、河流相交，避開巖石、高地下水位、滑坡、沼澤、塌方、被流沙或河流沖刷掩埋的區域。如果管道必須經過以上區域，務必做好安全防護措施。（3）確保輸水管道能夠提供放心水，管道能短則短，盡量節約施工資金，而且短的管道更便于維護。（4）管道高程、平面布置、走向應該與該區域的管線規劃要求相符，盡量沿著已有道路布置。（5）排氣閥應安裝在長距離輸配水管道的突起處，其目的是將管內空氣排空，或在輸水管放空后將空氣引入管道。泄水閥安裝在輸水管道的低洼點，泄水管直徑應比輸水管道小2/3。（6）為防止寒冷天氣管道凍裂，應將管道埋設在凍層以下[1]。

3輸配水管道工程的設計與施工

3.1施工前的準備

輸配水管道在施工前，要根據設計單位提供的資料和設計圖紙反復檢測。復測過程中，各施工樁號之間的距離不應超過30m，并標記好混凝土地段的樁號位置，如果要將臨時水準點樁設置于非混凝土地段，各水準點之間的距離在500m左右為最適宜[2]；保證復測時的精確度與施工規范要求相符，即準確繪制控制平面示意圖、施工縱斷面圖，保證二者滿足輸配水管道的實際施工所需。通常，輸配水管道會布置在相對平坦的公路兩旁，由于公路基本不會存在起伏較大的情況，所以不必再次測量橫斷面。

3.2管溝的施工技術

挖管溝必須符合《給水排水管道工程施工及驗收規范》（GB50268—2008）中的相關標準，技術人員應充分考慮管道的埋設深度和管道直徑，并準確計算管道的施工寬度，如果管道為鋼管或塑料管，可用B=D垣2b計算管溝寬度。式中，b為管道側面施工寬度，mm；D為管道埋設外直徑，mm；B為管溝寬度，mm，若管徑未超過500mm，則可按照300mm計算。明確了管溝施工寬度后，再根據復測的管線結果放線。挖管溝時，如果路段為混凝土，可以先將混凝土路面拆掉或切斷后再挖；如果管溝的土質為黏性，那么當挖至300mm以上的設計標高后，可暫時中斷，讓土基保持原狀，安裝管道前再通過人工施工將管溝挖至設計標高。如此施工，可保證管道基礎的穩固性，保證管道安裝完成后管基不會沉陷。如果管溝土質為沙礫，挖掘深度要超出設計100mm，而且要將細顆粒的砂土鋪設在上面，夯實后必須達到設計高程。若管溝深度躍2m，需要結合實際施工環境來選擇放坡后再挖或采取支護措施。如果受到現場條件限制，需要把挖出的溝槽土堆放于管溝一旁，那么管溝和土堆的距離必須超過600mm才能保證施工安全。經實踐驗證，這種施工現場往往更便于安裝管道，施工效率更高，能夠充分保障未回填的管道及施工人員的安全性。若管溝與農渠相互交叉，那么在挖管溝時，深度一定要在1.5m以上，而且農渠底的高程應低于溝槽底；如果管道需要經農渠底部的洞口穿過農渠，必須首先襯砌管溝上端的農渠，以此避免管道中滲入農渠灌溉水而影響飲水工程完工后的正常使用[3]。

3.3安裝塑料管

PE塑料管是農村飲水安全工程中常用的輸配水管道，安裝前首先應保證PE管質量合格、完好無損，然后根據實際安裝需要用切割器將PE管切割成合適的長度，管道切割完畢后在上面標記好焊接點及焊接深度。PE塑料管的焊接對溫度有要求，應先調試好焊接工具的溫度再進行焊接。把管道及管道配件壓入焊接頭，壓入時分別在焊接頭兩端加壓，以保證壓入有效，加壓時注意控制壓力，避免壓力太大導致管道扭斷或彎曲，管道加熱完成后再結束加壓。值得注意的是，當管道加熱完畢，要立即取出管道及管道配件，此過程中需要采取一定的措施防止管道配件變形扭曲[4]。

3.4安裝鋼管

如果路段無法埋設管道，需要將管道鋪設在外面，此時就要選擇鋼管。當鋼管達到施工場地后立即采取“兩油三步”方法為鋼管做防腐處理，鋼管接口處預留出500mm，焊接安裝完成后再做防腐處理。焊接前要根據相關施工要求修理鋼管口，鋼管處理妥當后再將其運送至工作點進行焊接，焊接時鋼管與鋼管對口間距應保持在1.5~2mm，先進行點焊固定，繼而再逐層焊接，從而讓防腐、焊接作業的質量均能得以保障。

3.5管道水壓試驗

安裝輸配水管道，管道的閥井、鎮墩等設備應與管道施工同時展開，鎮墩完成一周后，根據預先規劃好的管道試壓方案做水壓試驗，首先組裝好打壓套件，然后回填管道至距離管道頂面500mm處，這樣在做水壓試驗時就不會造成管道的徑向振動和軸向滑動。試驗全過程都要嚴格遵守“分段試壓”原則，將試壓長度控制在500~1000m。試壓套件與試壓泵同樣重要，它們甚至決定了管道水壓試驗的成功與否，試壓套件的材料質量必須優于主管道的材料質量，加工時嚴格按照相關規范進行，試壓泵與壓力表的量程必須超過試驗壓力的1.3倍以上。排氣裝置應安裝在管道上端，壓力表應安裝在試壓管段下端和管道軸線呈直角的支管上，管道兩端全部挖完后，管道和墻壁的角度最好接近90毅，試壓管段的管道兩端全部支持穩定后再進行加壓，根據管道水壓試驗的要求，加壓過程不宜太急，當管道中的水壓達到水壓試驗要求后開始拍照，將試驗照片作為驗收資料妥善保管。

3.6輸配水管道的回填施工

當安裝完水壓試驗段的輸配水管道后，首先回填的是管區，回填至管道頂端500mm高程處，倘若管區為PE管，可以把直徑在10mm以內的顆粒當作回填材料。當跨路段管道經水壓試驗的檢驗合格后可再次回填，回填時采取分層夯實的方法。跨路段輸配水管與若干支管如果位于鄉村路段，路面寬度不會超過8m，如果路段來往車輛密集，安裝管道時必然會對該路段交通帶來影響，所以應迅速完成回填工作，以便車輛、行人能夠正常通行。

4結語

輸配水管道的施工在農村飲水安全工程建設中占據關鍵地位，光是用于管道施工的投資便高達70%，可見輸配水管道對整個工程的重要性。工程完成后，管道是埋設于地下的，該部分的施工相對隱蔽，其施工質量不能一目了然，然而卻能直接影響飲水安全工程的順利運行。本文所述的6個環節均是輸配水管道工程設計、施工中至關重要的內容，該階段的質量控制也關系到整個飲水安全工程的建設。因此，無論是驗收、試驗、記錄數據等必須嚴格按照《給誰排水管道工程施工及驗收規范》（GB50268—2008）中提到的要求逐一進行，務必保證農村飲水安全工程質量。

【參考文獻】

【1】呂曉叢.農村飲水安全工程中輸水配水管道工程設計[J].水利科技與經濟,2014(9):96-98.

【2】張繼鑫.農村飲水安全工程的設計與建設[J].城市建設理論研究(電子版),2012(6):32-33.

【3】黃韋健.農村飲水安全工程輸配水管道施工研究[J].河南水利與南水北調,2015(1):50-51.

【4】鄭艷.農村飲水安全工程配水管網設計探討[J].城市建設理論研究(電子版),2013(13):44-46.

作者:王小玲 單位:垣曲縣水利局